机组性能试验中给水泵密封水流量对性能计算的影响.docx

机组性能试验中给水泵密封水流量对性能计算的影响华东电力试验研究院 (上海200437)祝建飞 perf orman ce check on un it an d fw pum ps sea l in g w a ter f low ra te in rece iv in g testz h u j ia nf e ie a st c h in a e lec t r ic pow e r t e st & r e se rch in st itu tesh an gh a i 200437关键词 性能试验 给水泵 迷宫密封 密封水流量摘 要 介绍了给水泵普遍采用的卸荷型迷宫密封系统; 分析了给水泵密封水与凝结水的关系, 指出在性能 计算时必须计及密封水流量; 通过分析密封水流量的设计数据与实测数据, 说明了该流量对性能计算结果的 重要性; 提出了密封水流量的测量方法, 并用测量误差理论分析其合理性。key words p e rfo rm ance te st bo ile r feed p um p laby r in th p ack ing sea l w a te r f lowa bstrac t l aby r in th p ack ing th a t bo ile r feed p um p gene ra lly adop t is in t ro duced. t h e re la t io n sh ip be tw een sea l w a te r and co nden sed w a te r is ana lyzed. t h e sea l w a te r f low m u st be co n side red w h ile p e rfo rm ance ca lcu2 la t ing. t h is f low is ve ry im po r tan t fo r te st re su lt. t h e m e tho d m ea su re sea l w a te r f low is p u t fo rw a rd andana lyzed w ith th eo ry o f m ea su r ing e r ro r.为了鉴定新机组的性能指标, 考核制造厂提出的保证值, 需要进行性能考核及验收试验。其中 主流量的准确测量是性能试验的关键, 而作为主流量旁路的给水泵密封水流量也具有不可忽视的地位。 对于在性能计算中是否计及密封水流量以及如何计算密封水流量等问题存在一些异议, 现就 在此作一探讨, 供同行参考。图 1 给水泵密封水系统示意图密封水系统简介1与凝结水的关系由于凝结水的压力和温度比较低, 易于准确 测量流量, 故机组性能考核及验收试验一般选取 凝结水流量作为测量主流量, 然后通过流量平衡 与热量平衡计算出给水流量、主蒸汽流量, 从而计 算出机组的性能指标。 流量测量装置布置于低压 加热器出口至除氧器之间的直管段上, 也即美国 机械工程师学会第 6 委员会制定的性能试验规程 (a sm e 2p t c 621976) 中推荐的布置位置, 见图 2。 由图 2 可见, 流量测量装置所测得的凝结水2目前 125 m w及以上容量的机组, 其给水泵普遍采用卸荷型迷宫密封形式, 以阻挡给水泄漏到大气层, 其工作原理参见图 1。 机组正常运行时, 从凝 ( 升) 泵出口有一路凝结水, 经密封水调压阀注入迷宫密封, 然后该流量分成两路, 其中一路向外泄漏经u 形水封回至凝 汽器; 另一路与泵内流出的给水混合后, 经密封水卸荷阀回至前置泵进口处进入给水系统。 调整调 压阀, 保持密封注水与卸荷水之间的压差为 0. 1m p a。华东电力1999 年第 6 期401 台电泵备用。对于 2 台汽泵, 总的密封注水量为3 t/h , 总的密封回水量为 11. 8 t/h , 故通过 221.台汽泵进入给水系统的密封水流量为 9. 5 t/h。对于电泵, 密封注水量为 15. 1 t/h , 密封回水量为9. 6 t/h , 故通过电泵进入给水系统的密封水流量 为 5. 5 t/h。 因此, 通过 3 台给水泵进入给水系统的总的密封水流量为 15. 0 t/h。a sm e 试验规程中的算例也提供了明确的试验数据。 该算例是以 500 m w机组为例, 试验图 2 流量测量装置布置示意图流量中并未包含密封注水流量, 该路流量中一部 分通过“旁路”直接进入给水系统, 一部分回至凝 汽器形成再循环。 故在进行热平衡计算时必须计 及 给 水 泵 的 密 封 水 流 量, 在 性 能 试 验 规 程 (a sm e 2p t c 6a 21982) 第 6 章中也有算例说明。时分别测量了给水泵密封注水量、密封回水量以及从轴外端漏到大气中的水量, 最后得出进入给水系统的密封水流量为 19.规程第 6 章的第 6 节。5 t/h , 具体数据参见密封水流量对试验结果的影响较大。 以 300m w 引进型机组为例, 机组设计热耗率为 7 921 kj /(kw h ) , 进入给水系统的密封水流量参考实 测数据取 15 t/h , 通过计算分析发现, 如果性能计 算时不计及该流量, 会使计算热耗率偏低约 170 kj /(kw h ) , 也即 1 t/h 密封水流量偏差影响计 算热耗率 11. 3 kj /(kw h ) , 从而无法准确反映 机组的实际性能指标。在大机组的性能考核及验收试验中 ( 尤其是 进口机组) , 如其性能指标达不到保证值要求时, 通常需要制造厂对用户单位 ( 发电厂) 进行赔偿。 对电厂而言, 1 t/h 密封水流量的偏差可能造成数 万乃至数十万元人民币的损失。 当然, 不同的机 组, 其密封水流量不尽相同, 故影响程度也就不一 样。由此可见, 虽然密封水流量占主凝结水流量的 比例较小, 但它具有不可忽视的地位。计算的重要性由于密封水流量的“旁路”特性, 故其常被试 验人员所忽略, 从而使试验结果产生较大的偏差。 以 300 m w 国产引进型机组为例, 该型机组通常 配备 2 台汽动给水泵和 1 台电动给水泵。 额定工 况时, 2 台汽泵运行, 1 台电泵处于暖泵状态作热 备用。根据上海电力修造总厂提供的资料, 在常规 工况下, 运行给水泵和备用给水泵的密封水流量 数据分别参见表 1。3m 3 /h表 1 给水泵的密封水流量数据通过运行泵的迷宫密封进入给水系统的密封水流量为密封注水量减去密封回水量, 对新机组 ( 磨损前迷宫密封) 即为 4. 9 m 3 /h; 对运行了较长 时间, 迷宫密封磨损后的机组则可达 10. 6 m 3 /h。 同样, 对新机组而言, 通过备用泵的迷宫密封进入 给水系统的密封水流量为 5. 2 m 3 /h; 对运行了较 长时间的机组则为 10. 4 m 3 /h。 该流量的大小主 要与迷宫密封间隙、密封注水与卸荷水间的差压 有关。 对于一定参数的机组, 相同条件的密封状 况, 同时调压阀自动调整密封注水压力而保持密 封水差压恒定不变, 故该流量基本不变。在该型机组上曾对密封水流量进行实际测 量, 试验实测数据同表 1 中的数据基本一致。试验时, 机组正常运行, 负荷 300 m w , 2 台汽泵运行,测量方法及误差分析性能试验规程 (a sm e 2p t c 621976 ) 对控制 试验精度的要求较高, 在规程 4. 57 章节中指出: 测量除主流量外的流量所用测试仪表的型式和技 术, 应根据该流量对试验结果的影响程度来确定, 测量值的累计误差对热耗率的影响不应大于0. 1% 。根据试验规程, 热耗率 h r 的定义式为:4h r = q i /p = f i h i /pq i 主流量或各分支流量的热量;f i 流量;h i 焓值;p 发电机功率。(1)式中迷宫 密封运行给水泵备用给水泵卸荷水量注水量回水量卸荷水量注水量回水量磨损前161310125131317818316磨损后33152417141125121816812华东电力1999 年第 6 期41机组汽包水位运行值及其影响探讨600 mw安徽省电力试验研究所 (合肥230022)凌默侬h igh d rum l evel of 600 mw bo iler an d its ef f ect ion on bo iler o pera t ionl in g m on on ga n h u i e lec t r ic pow e r t e st & r e sea rch in st itu teh efe i 230022关键词 汽包水位 分离器 循环 效率摘 要 分析 600 m w 机组锅炉汽水分离的基本过程, 探讨汽包高水位运行的原因及其对安全经济性的影 响, 提出一些看法。某电厂现装有两台引进型国产 600 m w控汽水分离的基本过程是, 锅炉水冷壁来的汽水混合物沿汽包内夹层从下部进入一级分离器, 在向上流动中驱动固定式螺旋叶片, 汽水混合物 借助离心力旋转并向筒壁挤压, 同时作螺旋上升 运动达到汽水的第一次分离。 水沿分离器内外筒壁夹层至汽包水侧, 产生的蒸汽则通过其上部的 二次分离器进入汽侧空间并由汽包顶部的百叶窗 分离器第三次分离出干饱和蒸汽。 从介质角度形 象地说, 即一级分离从水中分离出汽, 二、三级分 离从汽中分离出水。通常锅炉汽包水位指可测量的重量水位, 它 基本反映了达到一定水份含量的汽水层面 ( 如制循环汽包炉机组, 锅炉实际运行时汽包水位值通常高于设计零水位。近期大修检查, 汽包水位水 迹线高于几何中心线, 说明汽包长期运行在高水位, 有必要从各种角度探讨这一现象的成因及可 能产生的影响。汽水分离过程及水位设计运行值图 1 是汽包结构示意图, 采取三级汽水分离 装置, 内设夹层, 一级分离器为引进 c e 型 254 mm 轴向螺旋分离器, 额定压力下的分离负荷计 算值每台约 18 t/h。1确定热耗率可以认为是一个间接测量的过程, 其误差是所有直接测量误差的加权综合, 根据 测量误差理论, 热耗率的相对误差可以表示为:故可以通过调整系统将密封回水排入地沟, 用量桶和秒表进行测量, 测得装满一桶水所需的时间,然后计算出回水流量。 超声波流量计一般具有1. 5% 的精度, 正确的操作方式也可使秒表和量桶 法具有较高的测量精度, 故采用上述测量仪表及 测试方法完全符合试验规程的要求。22h r =q i p2 c f i q(2)+h rpi式中 c f i = f i /f m , 为各分支流量 f i 与主流量 f m之比。按照a sm e 试验规程的要求, 每 1 个分支流 量的测量误差应小于 0. 001 f m /f i , 仍以 300 m w 引进型机组为例, 在额定负荷下, 主凝结水流量为690 t/h , 给水泵的密封水取 15 t/h ,